Fire dager etter avslutningen av Vueltaen stilte Merckx opp for å starte Giro d'Italia. Han vant åpningstiden for tomannsforsøk med Roger Swerts og neste dags etappe også. Merckx sin primære konkurrent, Fuente, tapte betydelig tid i et av den andre etappen. Han vant den åttende etappen som inneholdt en toppavslutning til Monte Carpegna til tross for at Fuente angrep flere ganger på oppstigningen. Fuente forsøkte å angripe gjennom resten av et, men klarte bare å vinne tid på ets nest siste etappe. Merckx vant et etter å ha ledet fra start til mål, en bragd kun tidligere oppnådd av Alfredo Binda og Costante Girardengo. Han ble også den første rytteren som vant Giroen og Vueltaen i samme kalenderår.